轴承零件几何误差对圆柱滚子轴承回转误差的影响:第一部分 计算方法

轴承旋转精度的高低取决于轴承回转误差的大小,而轴承回转误差又取决于轴承零件的几何精度。因此,研究轴承零件几何误差和轴承回转误差的关系对轴承零件加工公差合理分配及成品轴承精度预测有重要意义。为此,提出一种基于几何和载荷约束共同作用下圆柱滚子轴承回转误差计算方法。在几何约束模型中,考虑轴承内圈滚道、外圈滚道和滚子表面的尺寸误差和形状误差,同时还考虑由轴承零件几何误差引起的滚子-滚道接触位置变化。在载荷约束模型中,考虑由轴承零件几何误差引起的滚子-滚道接触力方向的变化。在此基础上,运用Hertz接触理论和静力学,推导轴承回转误差计算方法。提出可用于分析轴承零件几何误差、弹性变形和滚子个数三者的耦合效应对轴承内圈回转误差的影响规律的计算方法,为高精度滚动轴承的精度设计、公差分配及加工工艺参数的控制提供理论依据,从而有效提高滚动轴承旋转精度。     

微间隙共形圆柱接触力模型的适用性分析

针对目前间隙铰接副接触力模型无法有效表述不同材料耗散阻尼效应,以及不适用于微间隙共形接触的问题,分析各种接触力模型中弹性接触力和耗散阻尼力计算方法的优缺点,提出一种普适性的圆柱内接触力分析模型。该模型将接触力描述为接触深度的显式函数,并将其适用范围有效地扩展至微间隙和低恢复系数工况。采用含间隙铰接副的曲柄-滑块机构进行动力学分析,对所提出接触力进行验证,计算结果表明:所提出的普适性接触力模型体现了微间隙时更高的接触刚度和低恢复系数时显著的阻尼效应,从而可为不同材料和间隙尺寸的间隙铰接副力学分析提供更为完备的计算模型。     

基于Creo和ADAMS的弧面分度凸轮机构建模与运动仿真研究

针对弧面分度凸轮机构建模及运动学进行研究,通过共轭曲面法并借助齐次坐标变换法建立圆柱滚子弧面分度凸轮不可展直纹工作轮廓曲面方程统一模型,推导了共轭接触方程求取共轭接触角,VC设计软件采集了分度期工作轮廓曲面数据点后,导入Creo中完成从点到线到面,再实体化建立了弧面分度凸轮三维模型,通过ADAMS运动学仿真分析了机构运动角速度和角加速度曲线震荡的影响及其产生原因,为机构建模优化和后续加工凸轮调整提供理论指导和帮助。     

考虑流固耦合的Spar型浮式风力机涡激运动特性研究

对弹性支撑单圆柱在均匀流作用下的涡激运动特性进行数值模拟,捕捉到"锁定区"、"拍"、"频率变换"等现象。柱体周围流场采用Fluent求解,将4阶Runge-Kutta方法代码写入用户自定义函数(UDF)求解运动微分方程,运用动网格技术更新流场,实现圆柱与流场的非线性耦合作用。发现随着折合速度的增大,涡激运动响应可分为锁定前支、锁定区、锁定后支3个阶段,在进入锁定区前(折合速度Ur=3)横向运动响应发生拍现象,当跨过锁定区后(折合速度Ur=10)发生频率变换现象。结果表明,横向涡激运动有较大范围的频率锁定现象,频率解锁前后圆柱涡激运动轨迹由"右8字"形变换为"左8字"形。     

大尺度展向波形圆柱绕流流场结构的数值研究

针对大尺度展向波形圆柱绕流的减阻特性，通过大涡模拟（LES）研究波形振幅对圆柱体绕流流场结构的影响，获得波形圆柱体绕流气动性能曲线、尾迹时均流速分布和非定常涡量场分布，最后与直圆柱绕流的流场结构进行对比分析。结果表明，波形圆柱绕流的平均阻力系数小于直圆柱体绕流，流向涡的形成改变了圆柱近尾迹区的流场结构，因此，波形圆柱体尾迹涡系表现得更为紧凑，尾迹涡流得到拉伸与破裂。在亚临界雷诺数为3000时，最大阻力系数减少18.3%，最优振幅比为0.152；且波形圆柱体的升力波动大大减少，甚至得到抑制。由于波形表面会形成更稳定的三维自由剪切层，这样的自由剪切层在下游位置卷起漩涡，大大地改变了圆柱周围的流场结构。研究表明振幅比在确定波形圆柱后面的三维涡旋结构中起着至关重要的作用，并对升力波动和流动阻力的降低有着显著的影响。